Избранные научные труды. Том 1

С соответствующим применением закона сохранения импульса к процессам излучения мы встречаемся при рассмотрении обмена моментом импульса между атомом и излучением. Основанием для такого рассмотрения является предположение, полученное из принципа соответствия. Согласно этому предположению, электромагнитное поле излучения, испущенного в процессе перехода, можно сравнить с системой волн, как бы испускаемых, согласно представлениям классической электродинамики, электрически заряженной частицей и обладающей чисто гармоническим колебанием соответствующей частоты. Такая система волн имеет теперь результирующий момент импульса, отношение которого к общей энергии волн принимает наибольшее значение, если частица имеет круговую орбиту; в этом случае отношение равно ½πν, где ν — частота волны и частицы. Если полная излучённая энергия равна ℎν, то максимальное значение момента импульса поля излучения равно ℎ/2π. Если мы рассмотрим теперь атомную систему, имеющую такую аксиальную симметрию, что полный момент импульса частиц относительно этой оси во время движения в стационарных состояниях остаётся постоянным, то на основании закона сохранения момента импульса мы придём к выводу, что в процессе перехода, связанном с излучением, составляющие момента импульса никогда не могут изменяться больше, чем на ℎ/2π.

В то время как автор применил такое рассмотрение в подтверждение выводов, сделанных на основании принципа соответствия, относительно возможности перехода между стационарными состояниями аксиально симметричных систем ¹, одновременно то же самое, независимо от этого принципа, было предложено Рубиновичем ². Формальная природа этого рассмотрения также очевидна, на что Рубинович любезно обратил моё внимание: при объяснении спектров следует принимать такие требования для процессов поглощения, при которых не может быть и речи о простом сохранении момента импульса. В отдельных случаях к сравнению выводов, сделанных на основании принципа соответствия и закона сохранения момента импульса, мы более подробно остановимся в следующих статьях.

¹ См. I, стр 47.

² A. Rubinowicz. Phys. Zs., 1918, 19, 441, 465.

В связи с общими вопросами, рассмотренными в этой главе, можно было бы указать на то, что в упомянутых выше применениях законов сохранения энергии и импульса, которые часто называют перекидным мостом между классической теорией и квантовой, речь идёт скорее о формальной применимости этих законов в случаях, когда принципиальное различие обеих теорий по существу не проявляется. Поэтому адиабатический принцип так же, как и принцип соответствия, вследствие общности областей их применимости занимает другое положение и оказывается, как мы увидим, более пригодным для дальнейшего развития квантовой теории строения атома. Как уже не раз подчёркивалось, эти принципы, хотя они формулируются с помощью классических понятий, должны рассматриваться исключительно как квантово-теоретические законы, которые, несмотря на нынешнюю формальную природу последней, позволяют надеяться на будущую последовательную теорию, которая одновременно будет воспроизводить наиболее характерные для применения черты квантовой теории и тем не менее сможет рассматриваться как обобщение классической электродинамики.

Копенгаген,

Институт теоретической физики университета,

Ноябрь 1922 г.

1924

25 КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ^*

(Совместно с Г. Крамерсом и Дж. Слетером)

* The quantum Theory of Radiation (With H. Kramers and J. Slater). Phil. Mag., 1924, 47, 785—800.

ВВЕДЕНИЕ